Question Number 100468 by Mikael_786 last updated on 26/Jun/20
$$\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{{n}}{\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)!} \\ $$$${help}\:{me}\:{pls} \\ $$
Answered by mathmax by abdo last updated on 26/Jun/20
$$\mathrm{S}\:=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\sum_{\mathrm{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\frac{\mathrm{2n}+\mathrm{1}−\mathrm{1}}{\left(\mathrm{2n}+\mathrm{1}\right)!}\:=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\sum_{\mathrm{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\frac{\mathrm{1}}{\left(\mathrm{2n}\right)!}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\sum_{\mathrm{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\frac{\mathrm{1}}{\left(\mathrm{2n}+\mathrm{1}\right)!} \\ $$$$\mathrm{we}\:\mathrm{have}\:\mathrm{e}^{\mathrm{x}} \:+\mathrm{e}^{−\mathrm{x}} \:=\sum_{\mathrm{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{n}} }{\mathrm{n}!}\:+\sum_{\mathrm{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{n}} \mathrm{x}^{\mathrm{n}} }{\mathrm{n}!}\:=\sum_{\mathrm{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \frac{\mathrm{1}}{\mathrm{n}!}\left(\mathrm{1}+\left(−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{n}} \right)\mathrm{x}^{\mathrm{n}} \\ $$$$=\mathrm{2}\sum_{\mathrm{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2n}} }{\left(\mathrm{2n}\right)!}\:\Rightarrow\frac{\mathrm{e}^{\mathrm{x}} \:+\mathrm{e}^{−\mathrm{x}} }{\mathrm{2}}\:=\sum_{\mathrm{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2n}} }{\left(\mathrm{2n}\right)!}\:\Rightarrow\sum_{\mathrm{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\frac{\mathrm{1}}{\left(\mathrm{2n}\right)!}\:=\frac{\mathrm{e}+\mathrm{e}^{−\mathrm{1}} }{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{e}^{\mathrm{x}} −\mathrm{e}^{−\mathrm{x}} \:=\sum_{\mathrm{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{n}!}\left(\mathrm{1}−\left(−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{n}} \right)\mathrm{x}^{\mathrm{n}} \:=\mathrm{2}\:\sum_{\mathrm{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2n}+\mathrm{1}} }{\left(\mathrm{2n}+\mathrm{1}\right)!}\:\Rightarrow \\ $$$$\sum_{\mathrm{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2n}+\mathrm{1}} }{\left(\mathrm{2n}+\mathrm{1}\right)!}\:=\frac{\mathrm{e}^{\mathrm{x}} −\mathrm{e}^{−\mathrm{x}} }{\mathrm{2}}\:\Rightarrow\sum_{\mathrm{n}=\mathrm{0}} ^{\infty} \:\frac{\mathrm{1}}{\left(\mathrm{2n}+\mathrm{1}\right)!}\:=\frac{\mathrm{e}−\mathrm{e}^{−\mathrm{1}} }{\mathrm{2}}\:\Rightarrow \\ $$$$\mathrm{S}\:=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\left(\mathrm{e}+\mathrm{e}^{−\mathrm{1}} \right)−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\left(\mathrm{e}−\mathrm{e}^{−\mathrm{1}} \right)\:=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\left(\mathrm{e}+\mathrm{e}^{−\mathrm{1}} −\mathrm{e}+\mathrm{e}^{−\mathrm{1}} \right)\:=\frac{\mathrm{2e}^{−\mathrm{1}} }{\mathrm{4}}\:=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2e}} \\ $$$$\mathrm{S}\:=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2e}} \\ $$
Commented by Mikael_786 last updated on 27/Jun/20
$${thank}\:{you}\:{Sir} \\ $$
Answered by smridha last updated on 26/Jun/20
$$\boldsymbol{{ans}}:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\boldsymbol{{e}}}.\boldsymbol{{apply}}\:\boldsymbol{{generalised}} \\ $$$$\boldsymbol{{hypergeometric}}\:\boldsymbol{{f}}^{\boldsymbol{{n}}} \\ $$
Answered by maths mind last updated on 26/Jun/20
$${f}\left({x}\right)=\underset{{k}\geqslant\mathrm{1}} {\sum}\frac{{x}^{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} }{\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)!}=\frac{{e}^{{x}} −{e}^{−{x}} }{\mathrm{2}} \\ $$$$\Rightarrow\frac{{e}^{{x}} −{e}^{−{x}} }{\mathrm{2}{x}}=\underset{{n}\geqslant\mathrm{1}} {\sum}\frac{{x}^{\mathrm{2}{n}} }{\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)!} \\ $$$$\partial{x}\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\:\:\left(\frac{{e}^{{x}} −{e}^{−{x}} }{{x}}\right)\mid_{{x}=\mathrm{1}} =\underset{{k}\geqslant\mathrm{1}} {\sum}\frac{\mathrm{2}{n}}{\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)!} \\ $$$$\Leftrightarrow\frac{\mathrm{1}}{{z}}\left(\frac{{e}^{{x}} +{e}^{−{x}} }{{x}}−\frac{{e}^{{x}} −{e}^{−{x}} }{{x}^{\mathrm{2}} }\right)\mid_{{x}=\mathrm{1}} =\mathrm{2}\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{+\infty} {\sum}}\frac{{n}}{\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)!} \\ $$$$\Leftrightarrow{e}^{−\mathrm{1}} =\mathrm{2}\Sigma\frac{{n}}{\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)!}\Rightarrow\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}{e}}=\underset{{n}\geqslant\mathrm{1}} {\sum}\frac{{n}}{\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)!} \\ $$
Commented by Mikael_786 last updated on 27/Jun/20
$${thank}\:{you}\:{Sir} \\ $$